CN109477333A - 联运集装箱建筑物 - Google Patents

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CN109477333A CN201780028407.7A CN201780028407A CN109477333A CN 109477333 A CN109477333 A CN 109477333A CN 201780028407 A CN201780028407 A CN 201780028407A CN 109477333 A CN109477333 A CN 109477333A
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    • E04H2001/1283Small buildings of the ISO containers type

Abstract

一种用于构造建筑物的套件,可以包括联运集装箱。联运集装箱可以包括形成联运集装箱的周边的四个外壁、连接到所述四个外壁中的每一个的底板以及连接到所述四个外壁中的每一个的顶板。所述四个外壁、底板和顶板共同限定联运集装箱的内部容积。所述套件还可以包括设置在内部容积内的多个结构建筑物部件。当利用结构建筑物部件构造建筑物时,联运集装箱的所述四个外壁中的至少一个被改装用作建筑物的内壁。

Description

联运集装箱建筑物
背景技术
由于贸易不平衡,世界上一些国家的联运集装箱很多。因此,需要回收或改装利用这些联运集装箱。这些联运集装箱的充裕将其中一些变成了可居住结构。对联运集装箱进行一些修改以使其适于居住的一些示例包括在联运集装箱中切割孔并在集装箱的外皮中安装门窗。此外,一些人已经修改了联运集装箱以创建具有枢转或移动板的结构,使得允许板折叠以在现场安装期间扩展结构。在一些情况下,多个单元以各种构造堆叠以增加可用的建筑面积。对联运集装箱进行的一些修改损害了集装箱的完整性,使得集装箱不再符合国际标准组织(ISO),从而阻止使用空中、陆地和海上的联运运输的标准形式单独运输集装箱或与内容物一起运输集装箱。另外,现场扩展的其它设计损害了运输中使用的集装箱类型结构的结构完整性和强度。对联运集装箱的其它修改需要现场机械化设备,当地可用的建筑材料和熟练劳动力,以便在联运集装箱和其它供应品被运送到施工现场时组装结构。由于材料和有能力的工匠的可用性所带来的限制,因此当地材料和熟练劳动力的要求固有地限制了分布,并增加了建筑物结构的构造成本,这可能使购买基于联运集装箱的住宅结构成本对较低社会经济阶层造成限制。
在Joseph Esposito的美国专利申请序列号2013/0014450中公开了一种类型的集中箱壳体结构。在该参考文献中,发明包括提供一种自包含结构,所述自包含结构可构造为运输集装箱和住宅。可构造为运输集装箱和住宅的自包含结构包括:下部区段,所述下部区段包括平台和地板,所述下部区段形成所述住宅的地基的第一部分;上部区段,所述上部区段包括天花板并连接到下部区段以限定腔,所述上部区段形成所述住宅的屋顶的第一部分;多个壁部件,其在所述腔内附接到所述下部区段和所述上部区段,以在所述腔内形成子腔;多个板,当所述结构被构造为运输集装箱时,所述多个板可附接到所述下部区段和所述上部区段以便包围所述腔,并且当所述结构被构造为住宅时,所述多个板可附接到所述上部区段以形成所述住宅的所述屋顶的第二部分,所述第二部分从所述屋顶的所述第一部分延伸,以限定所述住宅的大致区域;和多个延伸壁,当所述结构被构造为运输集装箱时,所述多个延伸壁可存储在所述子腔内,并且当所述结构被构造为住宅时,所述多个延伸壁可构造为包围所述住宅的所述大致区域。像该参考文献中公开的那些结构似乎需要现场地基材料和具有高水平技能的劳动力。
在授予Joseph Strickland的美国专利序列号9,085,890中公开了另一种类型的集装箱结构。在该参考文献中,公开了一种用于快速部署和架设HUD认证结构的方法,所述方法包括提供经ISO认证的集装箱。集装箱包括:集装箱框架,所述集装箱框架包括水平地板区段、相对的水平屋顶区段以及第一和第二相对的竖直端部区段;和一对相对的竖直设置的地板板。集装箱框架和相对的地板板限定了内腔,在所述内腔内设置有多个住宅构件。所述方法还包括将ISO认证的集装箱运输到期望的位置并在期望的位置处形成HUD认证的结构,其包括操纵住宅构件中的至少一些。在该参考文献中公开的示例包括具有折叠壁系统的集装箱状结构,所述折叠壁系统允许安装所包括的屋顶板。结构似乎设计成用于快速和临时部署,这是因为设计中不包括永久性地基,并且建筑围护结构的保温和长期完整性似乎不能提供长期暴露和占用。
发明内容
在一个实施例中,一种用于构造建筑物的套件包括联运集装箱。联运集装箱包括:形成联运集装箱周边的四个外壁;连接到所述四个外壁中的每一个的底板和连接到四个外壁中的每一个的顶板。所述四个外壁、底板和顶板共同限定了联运集装箱的内部容积,多个结构建筑物部件设置在内部容积内。当利用结构建筑物部件构造建筑物由时,联运集装箱的所述四个外壁中的至少一个被改装用作建筑物的内壁。
结构建筑物部件可以包括构造建筑物所需的所有结构元件。
结构建筑物部件可以包括可拆卸壁,当构造建筑物时,可拆卸壁形成外部建筑物壁。
所述多个结构建筑物部件可以包括至少一个地基桩。
所述多个结构建筑物部件可以包括可调节桩地基系统。
该套件可以包括预先布线的踢脚板。
在一个实施例中,一种包装的联运集装箱,可以包括:
四个外壁,其形成联运集装箱的周边;底板,其连接到所述四个外壁中的每一个;顶板,其连接到所述四个外壁中的每一个,所述四个外壁、底板和顶板共同形成集装箱的内部容积;和构造建筑物所需的所有结构元件,所述结构元件设置在内部容积内。当用结构元件构造建筑物时,所述四个外壁中的至少一个被改装用作建筑物的内壁。
构造建筑物所需的所有工具可设置在内部容积内。
当构造建筑物时,至少一个外壁可以被改装用作建筑物的内壁。
联运集装箱可以被改装用作建筑物的一部分。
联运集装箱可以形成建筑物的多个房间中的一个。
联运集装箱可以是安全舱,其具有比建筑物中的其它房间更大的用以承受自然力的稳定性的特性。
在一个实施例中,踢脚板可以包括踢脚板材料、在踢脚板材料中形成的预折部、嵌入踢脚板材料中并穿过预折部的导线以及结合到踢脚板材料中并与导线连通的电插座。
踢脚板材料可以包括卡扣连接的第一部分。
踢脚板可以包括结合到壁中的卡扣连接的第二部分,并且踢脚板材料构造成当卡扣连接的第一部分固定到卡扣连接的第二部分时卡扣到壁中。
踢脚板可以包括与导线连通的第一电连接器。
第一电连接器可以构造成连接到结合到壁中的第二电连接器。
在一个实施例中,建筑物可以包括壁、可从壁选择性地移除的踢脚板、在踢脚板中形成的预折部、嵌入踢脚板中并穿过预折部的导线以及结合到踢脚板中并与导线连通的电插座。
建筑物可以包括附接到壁的连接器。踢脚板可以通过连接器可拆卸地连接到壁。
连接器可以是夹子。
建筑物可以包括与导线连通的板电连接器。
建筑物可以包括结合到壁中的壁电连接器。当壁电连接器和板电连接器附接时,壁电连接器和板电连接器形成电连接。
建筑物可以包括与壁电连接器电接触的太阳能源。
太阳能源可以包括太阳能电池板。
在一个实施例中,建筑物中的地基系统包括可调节桩。可调节桩可以包括基脚和连接到基脚的管。管可以包括静止部分和可移动地连接到静止部分的高度可调节部分。
静止部分可以包括内螺纹杆。
高度可调节部分可以包括外鞘。
内螺纹杆可设置在外鞘内,其中内螺纹杆和外鞘的螺纹形状相互啮合。
静止部分可以相对于基脚旋转地固定,并且高度可调节部分可以相对于基脚可旋转地移动。
当外鞘相对于静止部分沿第一方向旋转时,可调节桩可以延长,并且当高度可调节部分相对于静止部分沿第二方向旋转时,可调节桩可以缩短,其中,第二方向与第一方向相反。
高度可调节部分可以包括外表面和形成在外表面中的扳手平面。
高度可调节部分可以包括附接到建筑物结构的附件。
在一个实施例中,建筑物可以包括建筑物结构和可调节桩。可调节桩可以包括基脚和连接到基脚的管。管可以包括静止部分和可相对于静止部分移动的高度可调节部分。
静止部分可以相对于基脚旋转地固定,并且高度可调节部分可以相对于基脚可旋转地移动。
当高度可调节部分相对于静止部分沿第一方向旋转时,可调节桩可以变长,并且当高度可调节部分相对于静止部分沿第二方向旋转时,可调节桩可以缩短,其中,第二方向与第一方向相反。
高度可调节部分可以包括外表面和形成在外表面中的扳手平面。
高度可调节部分可以包括附接到建筑物结构的附件。
建筑物结构可以包括改装的联运集装箱,并且高度可调节部分连接到联运集装箱。
联运集装箱可以包括拐角配件,并且高度可调节部分连接到拐角配件。
高度可调节部分可以包括扭锁装置,所述扭锁装置选择性地锁定到拐角配件中。
联运集装箱可以包括底部边缘、底部边缘的第一拐角、底部边缘的第二拐角以及沿底部边缘位于第一拐角和第二拐角之间的中间区域。高度可调节部分连接到联运集装箱的中间区域内。
建筑物结构可以是地板梁。
高度可调节部分可以是扭锁装置,所述扭锁装置选择性地锁定到地板梁中。
静止部分可以包括内螺纹杆,高度可调节部分包括外鞘。外鞘可以包括与内螺纹杆相互啮合的内螺纹形状。
在一个实施例中,一种用于构造建筑物的方法,包括将可调节桩的基脚放置在孔中,通过旋转桩的外鞘来调节可调节桩的高度,以及将外鞘的端部锁定到改装的联运集装箱的配件中。
在一个实施例中,一种建筑物,包括改装的联运集装箱、附接到改装的联运集装箱的屋顶结构、连接到屋顶结构的下边缘的沟槽以及连接到沟槽的排水管,所述排水管将水从屋顶结构转移到位于改装的联运集装箱下方的地面水箱。
建筑物可以包括位于屋顶结构和联运集装箱之间的屋顶水箱。
建筑物可以包括从地面水箱到屋顶水箱的管道、和泵,所述泵在启动时将水从地面水箱引导到屋顶水箱。
泵可以是手动操作的泵。
建筑物可以包括位于屋顶水箱下方的水龙头以及连接水龙头和屋顶水箱的分配通道。当水处于分配通道中时,重力可以对水加压,从而在打开水龙头时提供从水龙头排出水的力。
在一个实施例中,一种建筑物,可以包括壁。所述壁可以包括:第一壁板;与第一壁板对准并邻近的附加壁板;沿着附加壁板的第一长度限定的第一开口;沿着附加壁板的长度限定的第二开口;壁杆,其部分地设置在第一开口内并且部分地设置在附加开口中;以及压缩机构,其通过壁杆沿第一长度和附加长度施加第一压缩载荷,使得第一壁板和附加壁板通过压缩保持在一起。
压缩机构可以包括壁杆的杆端和形成在杆端中的螺纹形状。当壁杆沿第一方向旋转时,可以增加第一壁板和第二壁板之间的第一压缩载荷。
建筑物可以包括形成在第二开口中的互补螺纹形状。
第二壁板可以是联运集装箱的侧面。
建筑物可以包括联运集装箱、限定在联运集装箱中的螺孔,并且杆端在螺孔处螺纹连接到联运集装箱。第一壁板和第二壁板可以通过壁杆施加的压缩载荷压缩地保持抵靠联运集装箱。
建筑物可以包括屋顶。屋顶可以包括第一屋顶板、与第一屋顶板对准并邻近的第二屋顶板以及将第一屋顶板和第二屋顶板压缩地保持在一起的第一屋顶杆。
屋顶杆可以与壁杆对准,并且屋顶杆通过同步机构连接到壁杆。
同步机构可以包括螺丝扣紧固件。
附图说明
附图示出了本装置的各种实施例,并且是说明书的一部分。所示实施例仅是本装置的示例,并不限制其范围。
图1描绘了根据本公开中描述的原理的运输集装箱的示例。
图2描绘了根据本公开中描述的原理的运输集装箱的示例。
图3描绘了根据本公开中描述的原理的运输集装箱的示例。
图4描绘了根据本公开中描述的原理的运输集装箱的示例。
图5描绘了根据本公开中描述的原理的运输集装箱的示例。
图6描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图7描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图8描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图9描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图10描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图11描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图12描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图13描绘了根据本公开中描述的原理的连接的示例。
图14描绘了根据本公开中描述的原理的连接的示例。
图15描绘了根据本公开中描述的原理的连接的示例。
图16描绘了根据本公开中描述的原理的连接杆的示例。
图17描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图18描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图19描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图20描绘了根据本公开中描述的原理的构造的建筑物的示例。
图21描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
图22描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
图23描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
图24描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
图25描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
图26描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
图27描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
图28描绘了根据本公开中描述的原理的地基系统的示例。
在所有附图中,相同的附图标记表示相似但不一定相同的元件。
具体实施方式
出于本公开的目的,术语“对准”意指平行,基本平行或形成小于35.0度的角度。出于本公开的目的,术语“横向”意指垂直,基本垂直或形成介于55.0度和125.0度之间的角度。而且,出于本公开的目的,术语“长度”表示物体的最长尺寸。而且,出于本公开的目的,术语“宽度”表示物体从一侧到另一侧的尺寸。此外,出于本公开的目的,术语“联运集装箱”通常是指为联运货物运输而构造的标准化集装箱,使得可以跨越不同的运输模式(例如航运、路运和铁路)使用集装箱而无需卸载和重新装载货物。这些集装箱可能符合国际标准组织(ISO)规定的标准,但不一定适用于所有情况。在ISO规定的标准内,联运集装箱可具有不同的长度、高度、宽度、重量、额定载荷、不同的材料和其它不同的特性。
图1和图2描绘了可以用开口修改的运输集装箱100的示例,所述开口被加工成保持ISO认证,所述运输集装箱容纳用于构造建筑物的材料。建筑物可以是任何适当类型的建筑物,例如家庭、办公楼、药房或其它类型的建筑物或其组合。在一些示例中,当建筑物完工时,运输集装箱100已被修改为建筑物的一部分。因此,构造的建筑物将包括形成至少一个房间的运输集装箱,其中运输集装箱保持ISO认证。在一些示例中,用于构造该建筑物的所有材料和工具都容纳在运输集装箱100内或者是运输集装箱的一部分。
在图1的示例中,运输集装箱100包括限定在运输集装箱100的第一侧101中的门102。第一侧101与运输集装箱100的第二侧103相对。第一侧101和第二侧103通过第三侧104连接,第四侧106也连接运输集装箱100的第一侧101和第二侧103。第四侧106与第三侧104相对并对准。第一、第二、第三和第四侧101、103、104、106在顶部处通过运输集装箱的顶侧108连接。而且,第一、第二、第三和第四侧101、103、104、106在底部处通过底侧110连接。底侧110与顶侧108相对并且大致对准。
运输集装箱100的第一侧101可以包括第一门102,并且运输集装箱100的第二侧103可以包括第二门112。可以在运输之前从运输集装箱的壁切出第一门102和第二门112中的每一个。例如,可以在制造过程中从壁上切出门102、112。在已经形成门之后,运输集装箱可以填充有其它材料以用于运输到施工现场。尽管已经描述了在制造设施处切出门的这个示例,但是在一些示例中,运输集装箱壁在运输之前未修改。在这些示例中,集装箱可以用作建筑物的一部分,其中在到达施工现场之后形成门。替代地,在运输集装箱100中根本不会切出门。在这个示例中,建筑物可以不包括在运输集装箱的壁中形成的门。在一些示例中,形成更多或更少的门以及运输集装箱的侧面。例如,第一侧可以包括门,并且运输集装箱的第二侧可以包括门。在另一个示例中,运输集装箱的第一侧或第二侧中的一个可以包括多个门和/或没有门。
在一些示例中,可以用框架105加强门的切口。框架105可以由任何适当类型的材料形成。在一些示例中,框架是金属框架。框架可以保护个人免受切割过程产生的尖锐边缘的影响。在某些情况下,门中的至少一个在打开时卷起。在这些示例中的一些示例中,门的板条可以由门框架引导,并且门的板条可以在轨道上滑动并且沿着集装箱的顶部打开或者围绕定位在运输集装箱的顶侧附近的轴旋转。
图3和图4描绘了运输集装箱100的示例,其中,移除侧面中的一些以示出运输集装箱可以如何布置成保持用于构建结构的材料的示例。在这个示例中,集装箱包括壁板116、地板板118以及屋顶梁和板120。另外,运输集装箱还可以包括梁122和杆123,其可用于构造建筑物。在一些情况下,梁可以在运输期间安装在集装箱内的一些板之间。任何适当类型的梁都可用于建筑物的构造。例如,梁的类型的非穷举列表可以包括金属梁、复合梁、工程梁、其它类型的梁或其组合。在某些情况下,杆在其端部具有螺纹。在某些情况下,螺纹杆用于在构造过程中将板彼此连接。
图5描绘了其中容纳多个建筑物部件的集装箱100的示例。在这个示例中,运输集装箱的第一部分填充有用于构建结构的板和其它材料。在构造之后要在建筑物中使用的一些器具可以预先安装在运输集装箱内。例如,在所示附图中,厨房区域125和浴室区域124具有已经预先安装的部件。在厨房区域中,厨房水槽127与可以在厨房中使用的一些其它器具(例如烤箱)一起预先安装。在浴室区域中,可以在运送运输集装箱100之前预先安装浴缸128、马桶130、水槽132、其它浴室部件或其组合。厨房区域125和浴室区域124可以由现有的壁126分开。现有的壁可以结合浴室门136。此外,其它部件可存储在浴室区域124中,所述其它部件可用于现场构造建筑物。在这个示例中,地基基脚134存储在浴室区域124中。上部水箱138、附加的埋入式液体盆也存储在运输集装箱中。在一些情况下,额外的液体盆可以包括化粪池、另一个水箱或其组合。在所描绘的示例中,水箱138和另一个液体盆140嵌套在一起以节省运输集装箱的容积内的空间。
图6-9描绘了现场施工后的建筑物的各种示例。图6从俯视图描绘了构造的建筑物150的示意图。图7描绘了建筑物的示例,其示出了运输集装箱100被完全包围在壁和地板板116、118内。图8描绘了构造的建筑物150的顶部透视图,其中移除屋顶板并且移除运输集装箱的顶侧。图9描绘了构造的建筑物150的示意图,其示出了运输集装箱100的屋顶梁120和顶侧108。
运输集装箱可以形成建筑物的中央房间。在一些示例中,集装箱可以是能够承受地震、飓风和其它类型的自然灾害的安全舱。在某些情况下,安全舱也可以是结构内的抗破坏房间。安全部分可以由于其结构稳定性而阻碍盗窃或阻碍对建筑物居住者所实施的犯罪。
存储在运输集装箱100内并在运输集装箱内运输的材料可用于将延伸部添加到建筑物上。第一延伸部152可以包括起居室154和家具157。运输集装箱100的第二门112可提供从运输集装箱100到起居室的入口。在起居室内描绘的家具可以是运输并存储在运输集装箱100内的家具。在这个示例中,由棚架158覆盖的后甲板156附接到起居室154。在其它类型的示例中,可以使用不同类型的结构来提供阴凉。在起居室154的相对侧上,前廊160可以构建在该结构中。第二延伸部162可以位于运输集装箱100的相对侧,并且可以提供多个房间。分隔壁164可以将第二延伸部分隔成第一房间166和第二房间168。在一些示例中,第二延伸部162包括第一卧室和第二卧室。分隔壁164可以提供可以分开运输集装箱100的原始第一门(图1,104)。这可以允许第一门被分成第一卧室门170和第二卧室门172。床、床头柜、抽屉柜或其它类型的卧室家具也可能已最初储存在运输集装箱中。
基脚180可以埋在地下以提供稳定的平台,在该平台上构造建筑物。桩182可以将地基基脚180连接到建筑物的地板板。水箱138可以定位在运输集装箱100的顶侧108的顶部上。当在暴雨期间从屋顶收集水或补充水时,水可以被收集到埋藏的水箱140中并被泵送到上部水箱138中,用于分配。水箱138可以存储在头顶上,使得重力可用于将水引导到结合到建筑物中的水龙头/管道,这可以允许建筑物为居住者提供自来水。化粪池140也可以埋在地下,并提供收集废物的地方。
图10描绘了构造的建筑物150的下侧的示例。这个示例描绘了可以结合到建筑物中的基脚180中的至少一些。在这个示例中,基脚180被埋在结构下方的位置处,所述位置将为构造的建筑物150的地板板和梁提供结构稳定性。在所描绘的示例中,基脚定位在运输集装箱100的每个拐角处以及运输集装箱的侧面的中点184处。
基脚180还定位在第一延伸部和第二延伸部的拐角处以及延伸部的外壁的中点186处。横向地板梁188从定位在运输集装箱的中点处的基脚延伸到第一延伸部的壁的中点。另外,基脚可以定位在后甲板的拐角处,也可以定位在前廊的拐角处。
图11描绘了构造的建筑物150的示例的剖视图。在这个示例中,延伸部200包括卧室204中的床202,其具有床头柜206。卧室204还包括预制壁中的窗户切口208,其中,在运输之前切出窗户空间,并且在施工现场安装窗户210。卧室204还包括抽屉柜。卧室204由附接到桩的多个基脚支撑。这些桩连接到壁板。
在这个示例中,由运输集装箱100限定的房间位于构造的建筑物150的中央。运输集装箱也由连接到桩的多个基脚支撑,所述桩连接到运输集装箱的下侧。一些示例可将桩连接到运输集装箱的侧面。由运输集装箱限定的房间被描绘为具有桌子212和椅子214以及烤箱216和仅悬挂在运输集装箱壁上的柜子218。与具有卧室的第一延伸部200相对的第二延伸部220包含起居室222。这个起居室222被描绘为具有另一个窗户切口224。这个起居室222还被描绘为具有沙发226、阅读椅228和咖啡桌230。
在运输集装箱100的顶侧108上方示出了阁楼区域232。预制壁板234、236可以使屋顶板238、240与运输集装箱100的顶侧108隔开。雨水槽243可以附接到屋顶的侧面并且可用于将水引导至连接到屋顶的水箱。
图12也描绘了构造的建筑物150的剖视图的示例。在这个示例中,构造的建筑物150面向与图11中所示相反的一侧。在这个示例中,在起居室中描绘了炉子242。炉子242可以是木材燃烧炉或其它适当类型的炉子。烟囱244将炉子242连接到构造的建筑物的外部,并且可以将烟雾引导出建筑物结构。可以通过屋顶板中的至少一个中的预制或现场形成的开口插入烟囱244。
在这个示例中,水箱138被描绘在运输集装箱100的顶侧108的顶部上。在一些示例中,雨水槽243可略高于水箱138的底部以收集雨水。在一些情况下,雨水槽143高于水箱138并且水可以直接流入水箱138。在另一个示例中,泵可用于将从暴雨汇集的水移动到水箱138中。
在一些实施例中,化粪池140位于运输集装箱100下方。在一些示例中,化粪池140的高度低于运输集装箱100的高度,但化粪池140被定位在运输集装箱100的外部下侧并逐级降低(graded away)。在这个示例中,可以在不必进入运输集装箱100下方的情况下接近化粪池140。
图13描绘了壁板302和屋顶板304之间的连接300的示例。在这个示例中,杆308、310被集成到屋顶板304和壁板302中的每一个的厚度中。杆可以通过预钻孔集成到壁板302和屋顶板304中。在一些示例中,杆延伸屋顶的整个长度和/或壁的整个长度。在替代示例中,杆中的一些短于整个长度并且仅跨越屋顶的一部分或跨越壁的一部分。
壁的最上面的螺纹杆308可以附接到屋顶板的对应杆310的任何适当位置。这可以通过将第一连接器312附接到屋顶的杆310并将第二连接器314附接到壁的杆来实现。连接器可以包括孔眼316和螺纹部分318。但是,可使用任何适当类型的连接器。孔眼316可以是螺纹孔眼,所述螺纹孔眼连接到杆的螺纹端318。在一些示例中,孔眼可以沿杆的长度自由滑动,但是可以受到壁或屋顶板内的结构的约束。第一连接器312和第二连接器314可以用螺丝扣320附接到彼此。螺丝扣320可以包括螺纹内部部分,所述螺纹内部部分同时与第一连接器的螺纹部分和第二连接器的螺纹部分匹配。当螺丝扣沿第一方向旋转时,它可以拧紧并拉动靠近第一连接器和第二连接器。当将第一连接器和第二连接器拉在一起时,屋顶板和壁板也移动得更靠近在一起以形成紧密连接。虽然螺丝扣连接可以位于沿着壁和屋顶的长度的不同点处,但是在一些示例中,螺丝扣连接恰好位于屋顶和壁的端部附近。这可以允许单个螺丝扣连接以在单个位置处或仅在壁和屋顶的端部处将壁固定到屋顶。
在图14的示例中,沿着设置在屋顶中的杆310和设置在壁板309内的杆308的长度描绘了多个螺丝扣。在这个示例中,多个螺纹杆位于屋顶板311内。每个螺纹杆310、324、326用于将屋顶板连接到壁板并将屋顶板连接在一起。虽然这个示例描绘了将屋顶附接到壁的特定数量的螺丝扣,但是可以使用任何适当数量的螺丝扣将屋顶连接到壁。
在所描绘的示例中,壁被描绘为具有位于壁板309的顶部附近的第一螺纹杆308和位于壁板309的底部附近的第二螺纹杆328。位于壁的顶部附近的螺纹杆可用于将壁连接到屋顶,并且位于壁板的底部附近的螺纹杆可用于将壁连接到地板结构。在一些示例中,壁由多个壁段制成。在一些示例中,每个壁段可以包括预钻孔,所述预钻孔接收可将侧板连接在一起的单个螺纹杆。壁段中的杆的螺纹端330可以接收螺母,所述螺母可用于使不同的壁板移动得更靠近在一起并使得它们同步到位。因此,螺纹杆可用于以侧对侧的方式将侧壁中的每一个连接在一起,使得壁段中的每一个的连接彼此对准以及将壁板连接到屋顶。在一些示例中,杆的一侧可以包括头部,所述头部具有比杆的其它部分宽的直径。头部可以防止杆穿过壁板中的预钻孔。杆的螺纹段可以位于杆的相对端上。杆的螺纹段可以接收筒形螺母,当拧紧在螺母上时,所述筒形螺母将壁板拉在一起。
在图14所示的示例中,螺纹杆326中的至少一个位于屋顶板的靠近运输集装箱100的侧面附近。这个杆326可用于将屋顶板连接到集装箱。在一些示例中,螺丝扣可以直接钩到集装箱的侧面中。杆和螺丝扣布置可用于将各种类型的壁、屋顶和地板板连接在一起。
在图15和16的示例中,描绘了螺纹筒形螺母350。螺纹筒形螺母350可以拧到杆354的螺纹端352上以形成头部,所述头部可以将螺纹杆锚固到板的一侧上。在一些情况下,另一种类型的螺母可以附接到螺纹杆的另一侧以使壁板移动得更靠近在一起。在筒形螺母的示例中,可以用内六角扳手拧紧。
杆可以由任何合适类型的金属制成。在一些示例中,金属是一种钢。在某些情况下,杆是带有帽的钢筋杆,所述帽防止杆在壁板之间移动。在某些情况下,杆沿杆的整个长度具有螺纹长度。在其它示例中,螺纹杆仅在杆的一端或两端处具有螺纹段。在一些示例中,螺丝扣连接器的孔眼可以沿杆的长度滑动。在其它示例中,孔眼带螺纹并且必须沿杆的长度连接。在替代示例中,螺丝扣包括钩而不是孔眼,所述钩可以钩到板的杆和邻接板的杆上。在这些示例中,螺丝扣连接器不必沿杆的长度滑动,而是可以钩在所需的纵向位置以进行连接。
图17至20是从不同侧面示出的构造的建筑物150的示例。这些示例中的每一个包括屋顶400、后甲板402、前廊404和壁板406。至少一些侧面可以包括预切窗户,其中实际窗户将在运输之前预先安装在壁板中。可以用多个桩410支撑每个建筑物的下侧。在图20的示例中,桩410被描绘为具有钻入部件。埋桩地基的替代方案是钻入地面的桩。这个替代示例可用于在发达区域中存在小型拖车安装的液压打桩钻或者用于土壤硬度使得手工挖掘受到限制的情况。在一些示例中,桩拥有一致的长度。但是,在其它示例中,桩可以具有不同的高度。在一些示例中,用于将桩切割成期望长度的工具可以被包括在运输集装箱中。在图20的示例中,描绘了用于为桩钻孔的附件特征412。虽然关于要埋在泥土和/或岩石中的地基描述这些示例,但是可以在适当类型的材料中使用地基系统。在一些示例中,地基系统可以构建在现有水泥或其它类型的结构中。
图21描绘了连接到构造的建筑物的底板502的地基系统500的示例。在这个示例中,地基系统500包括基脚底座504、内螺纹杆506和具有内螺纹的外鞘508。
在这个示例中,壁板509连接到地板结构,并且地板板502连接到梁510。梁510通过螺丝扣连接系统512固定到地板板502。在这种情况下,筒形螺母包括头部516和长形的外鞘518,所述外鞘接收螺丝扣连接器522的螺纹端520。螺丝扣连接器522通过孔眼围绕杆而连接到集成到地板板中的杆。当用内六角扳手拧紧同步筒形螺母时,螺丝扣系统将地板板502拉向梁510以进行紧密连接。梁510包括肩部,地板板的远端可以搁置在该肩部中。
吊架526连接到梁510的下侧。吊架526包括扭锁界面,其允许地基系统的扭锁530插入扭锁界面并扭转以与吊架锁定到位。
地基系统的顶部部分包括扭锁530和至少一个扳手平面532,用于与任何适当类型的扳手接合,以旋转地基系统的外鞘508。外鞘508包括螺纹连接到杆506的外螺纹部分的内螺纹。扳手在扳手平面532处使外鞘508旋转,从而使外鞘沿第一方向旋转,外鞘向上移动。当外鞘沿相反方向旋转时,外鞘在杆上向下移动。通过使得鞘沿一个方向或另一个方向旋转,可以调节地基系统的高度。因此,构造的建筑物的高度也可以用扳手平面来调整,所述扳手平面朝向地基系统的顶部定位。换句话说,用户不需要下挖到地基的底部来微调桩的高度。
基脚底座504包括朝向杆渐缩的宽底座。用户可以下挖到适当的高度,插入基脚底座,将桩杆插入基脚底座中,并在桩杆周围压实泥土,以形成为建筑物提供稳定性的地基。
在图21的示例中还描绘了踢脚板600。踢脚板600可以插入构造的建筑物的房间中。踢脚板600可以抵靠每个期望房间中的壁和地板定位。踢脚板600可以结合导线而且还可以包括电插座。为了简化结构和导线,踢脚板可用于容纳和保护导线的至少一部分,所述导线需要向建筑物内的各种器具供电。踢脚板600也可以是可移除的。在一些示例中,踢脚板可以是分段的,其中分段可以装配在一起。
图22描绘了电源踢脚板600的示例。在这个示例中,电源踢脚板600用tac 602紧固到壁。但是,可以使用任何适当类型的紧固件。例如,合适的紧固件可以包括钉子、螺钉、磁体、其它类型的紧固件或其组合。在一些示例中,没有使用紧固件来将踢脚板600定位成抵靠在壁上。
在这个示例中,电插座604预先安装到踢脚板600中。电插座604可以连接到已经安装在踢脚板600中的导线。导线可以连接到集成到建筑物的壁中的至少一个中的电源。在这样的示例中,房间内可以仅有一个电源与踢脚板600连通。踢脚板600可以具有任何适当数量的电插座,用于为电器供电,或者可以提供适当数量的插座以满足适用的本地规范要求。
在一些情况下,踢脚板600可以是分段的。在一些示例中,分段被构造成附接在一起。分段式踢脚板与连续导线预先串在一起,使得踢脚板件在折叠位置中保持在一起。由公共导线606产生的铰链连接可允许踢脚板600在运输期间折叠在一起并存储在运输集装箱中。电连接件608描绘了在运输之前在第一分段610中完成的插座,并且当踢脚板完全安装在房间内时第二分段的导线可以形成连续导线。在某些情况下,基板内的通道或导管通道将包围连续的完成导线,使得在基板展开并安装在房间中时将保护导线。
图23描绘了与A/C电源622连通的踢脚板分段620的示例。图23还描绘了在房间的拐角中连接在一起的两个踢脚板电源分段620、624。在这个示例中,踢脚板分段的每个端部以45度角切割。第一踢脚板分段620的第一45度面626与第二踢脚板分段624的第二45度面628接触。总体上,在两个面连接到彼此的条件下,踢脚板的第一分段和第二分段形成90度角。踢脚板中的这个90度转弯可以插入房间的拐角中。而且,当两个45度面连接在一起时,第一踢脚板的导线自动地与第二踢脚板的导线对准。在一些示例中,方形接头或搭接(coped)接头可用于踢脚板接头。第二踢脚板的分段中的第一分段的踢脚板可以紧固到房间的壁。
图24描绘了具有分段式踢脚板600的房间的示例,所述分段式踢脚板装配到该房间的壁的脚部。每个分段630、632、634、636对应于房间的每侧的长度。在拐角中的一些中,不同分段的45度面相接在一起以将踢脚板分段连接在一起,这允许连续导线完全包封在导向通道中。在这个示例中,踢脚板分段中的每一个包括电插座604。分段中的每一个的尺寸可以设定为具有与其对应壁的长度匹配的长度。此外,在壁具有门的情况下,踢脚板可以分成两个不同的分段,一个分段用于门的任一侧上的每个壁部分。
虽然这个示例描绘了每个分段对应于壁的整个长度,但是踢脚板可以具有任何适当的长度。在一些示例中,踢脚板分段可以小于壁的长度。在这样的示例中,踢脚板可以卡扣在一起或以其它方式连接在一起以形成直的连接,其中,两个分段中的每一个彼此对准,从而形成更长的踢脚板段。
电源622可以是任何适当类型的电源。例如,电源可以采用交流电流。在其它示例中,电源可以是直流电源。在一些情况下,通过从建筑物收获的太阳能提供电源。在一个示例中,建筑物采用太阳能电池板来提供电力。在另一个示例中,建筑物连接到电网并通过电网接收交流电。在另一个示例中,电源连接到风车或另一种替代类型的能源。在一些示例中,电源连接到电池,所述电池向电源踢脚板提供直流电流。
图25-28描绘了折叠电源踢脚板600的不同阶段。在这个示例中,电源踢脚板600包括四个分段630、632、634、636。在导线保持就位的情况下,分段中的每一个弯曲。在一些示例中,踢脚板分段中的至少一个可以适当地旋转270度,使得踢脚板分段中的每一个的后侧背靠背。在所描绘的示例中,第四踢脚板分段636向后折叠,使得第四分段636的后部抵靠第三踢脚板分段634的后部。在这个示例中,第三分段634旋转几乎270度。此时,第三分段634与第二分段632断开连接,使得第四分段636和第二分段632背靠背。同样地,第一分段630和第二分段632也断开连接,使得第一分段630可以抵靠第三分段634。在这个示例中,连续导线保持就位,其中,松散的未连接端稍微缩回以允许基板分段折叠在一起。
在一些示例中,当折叠踢脚板时,导线不会断开连接。在一些情况下,连续的单根导线连接分段中的一个或多个分段。在一个示例中,当折叠分段时,导线缩回在限定在踢脚板中的布线通道内。在这样的示例中,连接件和导线可以在展开踢脚板之后延伸以允许松弛以进行连接。
在一些示例中,建筑物包括的仅一个房间与踢脚板预接线。在又一个示例中,每个房间包括适合该房间的电源踢脚板。任何其它示例,踢脚板仅覆盖房间的选定部分。例如,踢脚板可以仅覆盖房间的一侧。在这样的示例中,踢脚板可以不分段,而可以仅是单个实心件。
技术概述
通常,本文所公开的原理可以为用户提供可以通过铁路、海运、卡车、飞机、直升机、其它类型的运输或其组合运输到世界任何地方的建筑物结构。使用联运集装箱对于购买、运输、交付和建立而言可以具有经济性。所述建筑物可用于各种建筑物类型,例如用于住宅、诊所和教育设施。所述建筑物可以利用太阳能、LED照明、水槽水收集和迷你化粪池而离网。在一些示例中,构造建筑物所需的所有部件可以包装在联运集装箱中。因此,所有结构部件、板、紧固件、工具、梯子、铲子等可以方便地运输到偏远地区,并且可以通过非熟练劳动力构造而不必依赖于个人工具。所述建筑物可以使用可耐久许多年的经确立和测试的建筑物材料,例如联运集装箱和结构保温板(SIPS)构造而成。
该原理还可以向用户提供易于安装的建筑物部件。可以相对快速地构造建筑物。例如,可以在不到一周的时间内由两个不熟练的工作人员安装永久性建筑物。所述建筑物还可以针对具有已建立的基础设施的区域中的外部设施连接件预先布线。所述建筑物还可以安装成具有低流量卫生器具和高效设备。在用直升机运输建筑物的情况下,联运集装箱可以具有使由直升机运输方便的结构完整性、重量和连接点。
此外,构建单层建筑物不需要现场机械化设备。在某些情况下,可以由完全不熟练的劳动力快速构造建筑物。在一个示例中,可以利用两个成年人工作大约40小时来完成640平方英尺的单元。用于构造建筑物的指令可以被包括在联运集装箱中,并且可以通过使用图片和编号的颜色编码在多种语言和文化中被各种各样的人理解。可以容易地拆卸将房屋的结构部件保持在一起的连接件,从而允许建筑物被重新包装、移动和重建多次。在一些情况下,包装在集装箱中的每个部件可以在其从集装箱中拉出时依序抽出并安装到建筑物中,从而消除了对集结区域的需要。此外,在许多示例中,构造不需要现场材料资源,构造建筑物所需的一切都处于运输其的集装箱中(包括工具,如梯子和铲子)。
本文描述的原理还可以为用户提供易于安装的地基。为了构造地基,可以用手挖掘地面,也可以用手安装地基。桩地基可以与集成的压制(hold-down)紧固件一起使用,以减轻许多自然灾害中出现的上升力(up-force)。可以调节桩地基,以适应不平坦或变化的地形。
本发明还可以为用户提供带有集成紧固件的板,所述紧固件可以保护外壳免受强风和地震的影响。在某些情况下,壁、屋顶和地板可以结合SIPS板技术,所述技术使用具有高热阻的材料来减少建筑物中所需的加热和冷却的量。这些板可以紧固到联运集装箱的外面。因此,联运集装箱内的容积可以限定成为建筑物的内部房间的房间。此外,联运集装箱的外壁可以成为建筑物的内壁。联运集装箱可以提供灾难安全舱,其构造成承受任何数量的自然灾害,例如地震、飓风、龙卷风和火灾。此外,联运集装箱可以被锁定并且可以抵抗故意破坏,从而提供安全的存储区域以保护家具、药品和其它贵重物品以及防止不期望的访客侵入。
本发明还可以为用户提供集装箱芯部的结构强度与可扩展壁系统的灵活性的组合。可扩展壁系统允许多种尺寸变化和多个单元的应用。所述建筑物还因多种外观、风格和颜色而可以美学上多样和具有吸引力。
本发明还可以为用户提供用于设施、太阳能管理、逆变120伏电力和低压LED照明的外部布线用线。在某些情况下,提供的预布线踢脚板符合美国、欧洲和其它发达国家的国际建筑规范(IBC)要求。此外,本发明可以包括通过水槽水收集、多水箱水储存和化粪池系统的水管理。所述建筑物还可以包括燃木加热/烹饪设备和温度控制系统。
用于建筑物的部件可以被包装到联运集装箱中并运送到安装建筑物的期望位置。联运集装箱可以在施工现场重新改装并成为建筑物的结构部件。用于附加壁、屋顶和地板的板可以在运输期间包装在联运集装箱内。但是,在现场,这些板可以固定到联运集装箱以及相互固定。完工的建筑物可以包括多个房间。其中一个房间可以至少部分地由联运集装箱限定。联运集装箱的外壁可以成为建筑物的内壁。
包装的联运集装箱
在一些情况下,联运集装箱包括第一纵向侧和第二纵向侧,所述第二纵向侧与第一纵向侧对准。第一和第二纵向侧通过前侧和后侧连接。前侧、后侧以及第一和第二纵向侧形成联运集装箱的周边。联运集装箱还包括连接到集装箱的侧面的顶部的集装箱顶板和连接到集装箱的侧面的底部的集装箱底板。在构造建筑物的情况下,第一和第二纵向侧可以成为建筑物的内壁。
联运集装箱可以包括在运输之前从集装箱中切出的开口,以在建筑物的未来房间之间形成通道。在完成建筑物的构造的情况下,这些切口成为建筑物的房间之间的内部门廊。在运输之前,符合ISO标准的防风暴门可以在切口处结合到联运集装箱中。可以在运输期间关闭这些门以保护联运集装箱中的内容物。在完成建筑物的构造的情况下,防风暴门可以作为可以锁定的防风暴和破坏门。联运集装箱的构造可以承受重负荷,当重有效载荷以高速提升、移动、堆叠或以其它方式引导时经常发生所述重负荷。坚固的构造在完工的建筑物中工作良好,这是因为由联运集装箱形成的房间可以抵御自然灾害、暴力个体、小偷和其它危险情况。因此,联运集装箱可以形成提供更高水平的保护性和/或安全性的安全舱。
除了用于完成建筑物的板、梁和其它结构部件之外,其它非结构建筑物部件也可以在运输期间包装在联运集装箱内并且在构造期间在现场可用。例如,用于供水系统的部件、用于地基系统的部件、用于电气系统的部件、用于化粪池系统的部件、用于温度控制系统的部件、用于娱乐系统的部件、用于烹饪系统的部件、厨房部件、浴室部件、床上用品、家具、园艺部件、健身部件、医疗诊断设备、车库部件,其它类型的部件也可以在运输期间包装在集装箱中。另外,用于构造建筑物和安装建筑物的各种部件的工具也可以在运输期间包装在联运集装箱中并且在构造期间在现场可用。
在一些实施例中,所有必要的部件在生产设施处放置在联运集装箱内。然后通过卡车、铁路、船舶或直升机将集装箱运输到其预定位置。
除了船运、铁路和卡车运输的运输效率之外,联运集装箱还构建成用于空运,从而增加了便利交通以及预先包装的建筑物可以运输到的可能的远程位置。例如,联运集装箱可以构造成用于直升机运输。预先包装的建筑物可以由使联运集装箱中的内容物的总重量低于普通旋翼运输工具的阈值的材料制成。联运集装箱可以通过扭锁连接点连接到直升机的安全带,并且联运集装箱本身具有在空中提升而不会弯曲的结构完整性。此外,在联运集装箱为20英尺长的示例中,两个联运集装箱可以装配在C-130运输机的货舱中,然后可以通过Chinook直升机轻松地运输到任何远程位置。仅在自然灾害发生几小时后,20英尺的医疗单元就可以送到分诊站点。
在现场,非熟练劳动力可以在包括图片和编号指令以消除语言障碍的安装手册的指导下系统地提取部件。在包装地基、地板、壁、屋顶和其它各种部件之前,集装箱的内部可以用主要部件和内壁来完成。例如,20英尺的联运集装箱可以在运输前进行改装,以包含完成的完整浴室和厨房。联运集装箱中的其余空间可用于策略性地包装构造建筑物所需的所有其余部件。
在完成集装箱的内部之后,地板、壁、屋顶和各种结构部件被标记并且策略性地包装在集装箱内以供将来移除。在一些示例中,每个部件可以在施工现场系统地提取并且用手放置以形成增加完成的建筑物的地基、基础设施和外壳。在某些情况下,来自联运集装箱的建筑物的增加建筑面积可以约为400%。由于联运集装箱的高度结构完整性,运输集装箱可以保持为建筑物的芯部结构并提供安全性。根据完成的建筑平面图,外部开口安装在集装箱的侧面,以备将来用作房间之间的内部通道。外部开口处的专用头顶防风暴门可以安装在这些门廊中,同时在国际运输期间保持ISO联运认证,之后允许在施工阶段接近集装箱的包装的部件。在具有20英尺集装箱的示例中,集装箱最初包含大约160平方英尺。建筑物建成后,建筑物将这个初始体积扩大到640平方英尺。
当完成结构时,新的外壳通过各种构造包封联运集装箱并通过优质的建筑物产品和专业的连接细节提供显著的耐用性。增强的外部结构经过特殊构造承受来自诸如地震和高速风的自然灾害的潜在力量的攻击。当在发生威胁事件之后退到中央集装箱芯部时,可以获得额外的安全和保护层。即使没有成年人监督,能够抓住地板上方大约6英尺高的紧急带的任何人都可以关闭并锁定头顶防风暴门以形成内部安全舱。所述建筑物可用于任何适当的应用,例如用于单户住宅、多户住宅、宿舍设施、医疗诊所、教育和民用会议设施、军事应用、其它类型的应用或其组合。
一般安装
建筑物可以是预包装的,以包括由非熟练劳动力构造建筑物所需的部件、工具和指令。指令可以包括连接细节、部件标签和颜色编码的安装细节,它们可以允许完全不熟练的劳动力在相对短的时间量内安装部件。在一个示例中,在联运集装箱长20英尺并且完成的建筑物具有640平方英尺的情况下,相信两个不熟练的成年人可以在40小时内构造该建筑物。在这个示例中,相信两个成年人可以在14小时内安装地基。在这个示例中,桩地基可以涉及挖掘多个孔以安装具有基脚的桩。在一个示例中,孔的最小深度为30英寸,用于隆起保护。在某些情况下,可能需要额外的深度才能达到冻结层以下并防止在气温较低的气候下隆起。
继续这个示例,相信两个成年人可以在大约10小时内完成调平和地板构造。这个施工阶段可以包括将地板结构安装到联运集装箱的底板上。地板结构可以包括预制板,所述预制板制造成利用扭锁连接件安装到桩地基中。可以使用封边(rim)和梁组合的系统,这取决于建筑物的型号、载荷、跨度和性能需求。封边和梁结构可以为地板、壁和屋顶支承提供基座。在一个示例中,地板系统使用经处理的Parallam材料的封边用于结构跨度强度、害虫控制和抗腐蚀性。如果需要,则地板结构可以无限扩展并堆叠至六层高。SIPS板可用于具有不同厚度和应用的地板系统。任何适当材料类型都可用于地板的封边和梁材料。例如,可以在建筑物的地板系统中使用的非穷举的材料清单包括microlam、其它木制品、木材、复合梁、金属梁、其它类型的材料或其组合。
此外,在这个示例中,壁可以花费两个成年人另外六个小时来完成。外壁和内壁也可以使用SIPS,用于保温、强度、耐久性和低环境影响。壁可以预先包装有安装的窗户、门和装饰材料。壁可以与地板和屋顶系统相互连接。壁框架可以使用任何适当类型的材料。例如,可以在壁框架中使用的非穷举的材料清单包括金属框架壁、复合壁、木框架壁、其它类型的材料或其组合。
再次,继续这个示例,两个成年人可以花费额外的10个小时来构建屋顶。屋顶系统可以使用Parallam木梁系统,所述系统互连到壁凹口和SIPS屋顶板中,所述屋顶板具有凸起接缝式金属屋顶和预先完成的内部。屋顶板可以互相连接并通过在板之间使用专用的咬封盖、斜沟槽和锁定式滴水封檐板排水沟组合来实现水密性。屋顶板可以使用任何适当类型的材料。例如,可以在壁框架中使用的非穷举的材料清单包括金属框架壁、复合壁、木框架壁、其它类型的材料或其组合。
多个单层单元可以互连、无限扩展和构建而无需机械化或熟练劳动力。多层单元可能仅需要使用集成的扭锁连接件来堆叠和固定初始集装箱。然后可以在没有机械化的情况下和利用不熟练的人力和提供的梯子开始完成安装和施工。
在发展中地区,专业技术人员可能不常见。为了适应不熟练的工人,安装手册包含图片和编号的颜色标签。螺旋装订、防水、耐用的手册使得没有经验的劳动力能够构造建筑物。在一些示例中,为了适应不熟练的劳动力,可能不需要螺钉、钉子或动力工具来制造建筑物。
在一些示例中,可以按照构造所需材料的顺序从联运集装箱中提取建筑物材料。这节省了空间,这是因为可能不需要用于集结材料的区域。因此,部件可以保留在集装箱中直到准备好被拉动并放置在结构中为止。这种独特的拉动和放置特征可防止多次移动的低效率,并有助于减少材料的盗窃、伤害和损坏。这种顺序提取还允许通过最初为要构建的用以允许针对所有部件在工作高度上安全接近的平台提供材料来允许多层构造。然后可以将平台结合到完成的结构平面图中。
此外,在一些示例中,建筑物的构造不需要涉及机械和材料的施工前准备。当地非熟练劳动力可以使用联运集装箱中包含的梯子、铲子和手动工具进行所有地面准备工作。
地基
在一些示例中,可以手动安装建筑物的桩地基系统。在某些情况下,可以在集装箱落下后挖掘桩地基。挖掘地面的铲子和梯子被包括在交付单元中。
在一个示例中,可以通过挖掘多个孔来安装地基系统。在具有20英尺长的联运集装箱的一些示例中,挖出12个孔,但是可以根据本公开中描述的原理挖掘任何适当数量的孔。此外,可以将孔挖到任何适当的宽度和深度以满足最终设计标准。在一些示例中,在联运集装箱周围的原生土壤中挖出30英寸宽且大约三英尺深的孔。可以安装额外的地基桩以支撑辅助结构,例如门廊或甲板。
在一些示例中,桩是可调节桩,其包括基脚和连接到基脚的管。管可以包括静止部分和可移动地连接到静止部分的高度可调节部分。在一些情况下,静止部分包括内螺纹杆,高度可调节部分包括外鞘。内螺纹杆可设置在外鞘内,其中内螺纹杆和外鞘的螺纹形状相互啮合。
在一些情况下,静止部分相对于基脚旋转地固定,并且高度可调节部分相对于基脚可旋转地移动。当外鞘相对于静止部分沿第一方向旋转时,可调节桩可以延长,并且当高度可调节部分相对于静止部分沿第二方向旋转时,可调节桩缩短,其中第二方向与第一方向相反。在一些情况下,高度可调节部分包括外表面和形成在外表面中的扳手平面。用户可以使用任何合适的工具来旋转高度可调节部分。在一些情况下,用户通过扳手平面向高度可调节部分施加扭矩。在一些情况下,用户可以使用动力工具来旋转高度可调节部分。但是,在其它示例中,用户可以通过使用手动工具使高度可调节部分旋转。高度可调节部分可以包括附接到建筑物结构的附件。在一些示例中,建筑物结构是联运集装箱的一部分、地板梁、地板结构、壁结构、屋顶结构、建筑物的另一部分或其组合。
基脚可以是制造的盘。基脚可以由任何适当的材料制成。在某些情况下,基脚由铝或复合材料制成并放置在孔的底部中。地基管可以附接到基脚。在某些情况下,管的固定部分与基脚形成为一体。在其它示例中,管可移除地附接到基脚。在至少一个示例中,在将基脚放置在挖出孔中之前或之后,可以将管拧入基脚中。
管可以在任何适当的位置并且利用任何适当的机构连接到建筑物结构。在一个示例中,地基管具有与扭锁结合的带螺纹的内部杆,所述扭锁附接到联运集装箱上的现有拐角扭锁栓系装置(tie-down)。桩可以对应于联运集装箱的拐角中的每一个和建筑物的拐角中的每一个。此外,附加的栓系位置可以结合到联运集装箱中以及地板结构和/或壁结构中的其它位置。在一个示例中,管和联运集装箱之间的附加连接点形成在每个集装箱的长边的中点处。可以根据需要预制连接点,但是在一些示例中,连接点以10英尺的增量间隔开。在一个示例中,两组三个孔对应地挖掘成远离集装箱的每条长边12英尺并与其平行,以容纳用于连接到联运集装箱的扩展结构的地基桩。所述结构的扩展部分可以针对外部结构的每个交叉点和支承区域使用附加的扭锁连接器。
在挖掘地基孔之后,可以安装基脚底座和连接的桩。容纳安装的桩组件的孔可以用原生材料手工回填。然后可以用提供的扳手扭转桩,并将集装箱抬离地面以适应下一阶段的外部结构安装。
在可以接近燃料的发达区域中,可以使用可选的旋入式桩,其包含相同的扭锁连接件并且使用在皮卡车斗或拖车中的小型液压泵系统。这种选项允许加速现场地基安装。这种机械化旋入式选项修改了经过时间考验的桩地基建筑系统,并结合了我们的扭锁式协调连接系统。根据土壤条件,地基桩的下部钻头部分随着其向下钻进可以使用螺纹连接通过附加的管段而延长。根据土壤条件,4英尺到10英尺的深度可以提供足够的旋转阻力来建立结构的支承、剪切力和上升力。
地基桩可具有竖向调节的能力。在某些情况下,桩包含可调节部分,所述可调节部分也可选择性地旋拧在钻头的顶部。在这个示例中,桩包括结构金属或复合材料的基脚底座,其以浅锥形制造,以允许在运输中嵌套。在某些情况下,对于产生极高负荷的区域,例如具有高雪负荷的高海拔区域,基脚的底座可以从标准宽度增加。多层单元也可能需要额外的桩地基支承能力。
桩还可以包括金属底座管,所述金属底座管在底部互锁到圆形基脚底座或旋拧到钻入选项的管上。地基底座和管段可以分开运输并在现场连接。底座管可具有阳螺纹部分。
桩的上部部分可包含阴螺纹部分,所述阴螺纹部分套住下管并在所述管段被拧开时保护所述螺纹。上段可以盖在顶部上并连接到扭锁,所述扭锁固定到集装箱和结构的延伸部分的指定结构区域。上部部分可以具有六角螺母,所述六角螺母被焊接以便于扭锁连接并且允许扳手转动上管且调节桩高度。顶段的裙沿保护下螺纹免受碎屑的影响,并有助于防止螺纹腐蚀,这可以允许在沉降或移位时进行未来调整。止齿可以防止两个段完全扭开并保持足够的啮合螺纹以进行隆起保护。
在一些示例中,地基桩可以通过用手或用设备挖孔来安装,所述孔足以适应冻结线考虑并且足够大以容纳结构要求所需的桩底座。地基底座可以由复合材料或金属制成。可以回填底座以确保桩脚抵抗隆起。如果可以接近具有可用气动装置的小型拖车,则下桩地基可以不使用平台底座,而是可以替代地使用市场上目前可用的几种可钻系统中的一种。然后,地基桩可以利用将螺纹连接到桩的顶部的所有专有的高度可调节部件和连接细节。桩系统顶部可以包括由外部内管包封的带阳螺纹的杆,这允许地基调节并且增加对地面下的螺纹的长期保护。地基桩可以利用一系列螺栓和/或扭锁固定到集装箱芯部和外部延伸结构。
建筑物可以结合连接到地板、壁和屋顶的框架的板。这些板可以是保温的或非保温的。在一些情况下,板包括涂料、保护涂层、美学特征、其它特征或其组合。在板包括保温材料的那些示例中,保温板可以增加壁、地板和/或屋顶的热阻,并且更好地使建筑物的内部与环境的温度隔离开。
可以使用任何适当类型的保温板。可以使用的保温板的一个示例包括结构保温板(SIP)。SIP可以包括复合建筑物材料,其具有夹在两层结构板之间的保温层。保温层可以是刚性的而且还提供额外的结构完整性。所述板可以是金属板、胶合板、水泥、氧化镁板、定向刨花板、发泡聚苯乙烯泡沫、挤出聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、复合蜂窝、其它类型的泡沫、另一种类型的材料或其组合。在一些示例中,SIP具有每25mm厚度约4K·m2/W的热阻值。
SIPS可用于地板、壁和屋顶。这些板可以是轻质、节能、绿色的并且具有很好的结构完整性。可能从泡沫、胶水和剪切板中排放有害排放物。每个壁板的周边可以用2倍材料包裹,这取决于板的厚度,并且可以根据需要放置额外的2倍材料用于支承pints或过梁(headers)。根据外观和应用,板可以在集装箱内以各种长度和宽度竖向和水平堆叠。包括门、窗、壁板和屋顶的外部元件可以附接到各种板。制造的木材产品的基础设施可以用作支承基座,并且板利用专有连接件放置,以形成外壳的地板、壁和屋顶。
在一些示例中,建筑物可以包括集成紧固件,其可以保护建筑物的外壳免受强风和地震。建筑物可以包括预切割和制造的元件,其在没有标准钉子和紧固件的情况下互连。在一个示例中,桩地基使用由国际集装箱运输的ISO标准化的扭锁连接系统。地基系统的上部桩可以在专有的可调节头上具有工业生产的扭锁。
此外,建筑物可以包括结构吊架/压紧装置组合的拐角和使用扭锁和铸造集装箱拐角的交叉连接器。这些连接器可以容纳地板的交叉梁结构并为扩展结构创建基座。在另一个示例中,SIPS地板板下方的结构元件可以使用镀锌金属吊架系统,其在一些区域中具有贯穿螺栓。
支撑外部结构的结构垂直或平行梁可以用金属吊架连接到集装箱并使用预制凹口和贯穿螺栓。
封边/梁系统和SIPS地板板可具有在战略位置中纵向延伸的对准的预钻孔。在一个具体示例中,第一孔可以距离外边缘大约4英寸,并且另一个孔可以在远离集装箱大约5英尺6英寸处关于随着集装箱纵向延伸的支承梁系统居中。在将封边围绕延伸结构的周边放置之后,具有平头六角套筒筒形螺母的吊环螺栓可以从外封边R1的外侧推入预钻孔中。吊环螺栓可以与封边R1和地板板中的外预钻孔对准。螺纹杆可以穿过封边R2中的孔并穿过套筒筒形螺母吊环螺栓。在杆的推动端上可以是T字形,其可以嵌入封边R2的外边缘中以防止杆旋转。在杆的相对端上,可以推动另一个套筒筒形螺母穿过相对的R2并拧到杆上。可以使用提供的超大型内六角扳手将套筒筒形螺母拧紧到螺纹杆上,以将地板板花键压在一起,确保长期完整性并将封边和地板板结合在一起以获得结构强度。
此外,制造的镀锌吊架可环绕外封边R1并连接到螺丝扣,所述螺丝扣延伸到外壁的下部部分中。
在一个具体示例中,封边/梁结构可以包括3.5×11.25Parallam(或其它制造的木材产品)并且具有切出的支承凹口,其可以等于厚度的1/2(约1.75英寸)×一半深度(约5.5英寸)。中心梁可以是3.5×11.25Parallam,并且可以具有0.75英寸的支承凹口,所述支承凹口切入梁的每一侧中相同深度。所产生的支承架容纳4.5英寸SIPS地板板,并可在地板平面上方突出约1英寸的梁。所产生的梁突出部可以用作外部SIPS壁基部与之对准的下部轨道。
在一些情况下,专用的SIPS板形成壁并且制成具有Timberstrand、microlam或其它制造的木材产品的完整外部周边。在这些示例中的一些中,所得到的壁是3.25英寸厚,其包括1.75英寸中心芯部,所述中心芯部夹在两个0.43鞘片之间,外部水泥板和增强内部玻璃纤维或复合壁板构成剩余层。可以至少部分地基于跨度和载荷为支承梁创建梁凹口。附加的制造的木材产品可以放置在壁内,用于支承下梁、窗户过梁或其它工程负荷。可以在壁板的上部和下部中钻出连续的对准的3/4英寸孔。可以将对应的对准孔钻入放置在梁凹口中的梁中。在放置壁之后,可以将螺丝扣放入壁顶部的预钻孔中,以便以后用于利用下吊环螺栓固定屋顶,所述下吊环螺栓与连续孔对准。螺纹杆可以推动穿过壁中的对准孔,穿过下螺丝扣吊环螺栓和梁凹口中的对应预钻孔梁。使用相反的T形和套筒筒形螺母的相同程序可用于挤压壁花键,固定梁,并固定屋顶螺丝扣以备将来使用。下螺纹杆可以推动穿过下壁孔,外封边/梁下螺丝扣并如上所述固定。当螺纹杆与集装箱长度平行时,可以使用T形/套筒筒形螺母系统。当杆与集装箱横向时,可以在一个端部使用套筒筒形螺母,而可以在另一端部使用嵌入到集装箱壁中的焊接螺母。
屋顶板可以放置在屋顶梁结构上方并且搁置在外壁上。可以从屋顶板的每个端部向后几英寸以及在支承的中心预钻孔。可以使用相同的T形/套筒筒形螺母系统将板花键挤压在一起,将它们固定到螺丝扣,并保持对准的结构完整性。帽可以锁定在凸起接缝式屋顶板接头上,以保持水密应用,所述帽将凸起接缝式屋顶板固定在一起。螺丝扣可以具有六角形的筒形芯部,以允许使用供应的扳手拧紧,直到壁固定到封边和屋顶。
在一些情况下,当壁或地板板与集装箱芯部相交时,在应用允许的情况下,嵌入到集装箱壁中的嵌入式焊接螺母可与螺纹杆结合使用。形成外部保温壳的连接件中的至少一些具有垫圈,以帮助保持最小的空气渗透。如果经济和结构上有益,则可以使用带有焊接螺纹和套筒筒形螺母的钢筋或其它实心金属杆代替螺纹杆。具有门开口的壁可能产生断裂,并且需要针对下连接杆进行的改进的应用。上连接杆和下连接杆可以使至少一些窗户安装不受阻碍。集成的滴水边缘封檐板系统可以放置在凸起接缝式屋顶的未固定的外边缘下方,以完成屋顶悬垂的外部。排水沟系统可以集成在下外边缘上以便于水的收集。
在一些实施例中,连接件不需要动力工具。例如,许多连接件包括与锁定花键、通过杆和连接元件组合的螺纹连接件。这些连接件可以是永久性的,但也可以拆卸并且不需要动力工具。
根据所需的结构应用和/或环境因素,搁栅(joist)和/或梁可由工程木材、复合材料或金属制成。它们可以预切长度并准备安装在结构的特定型号中。在某些情况下,搁栅可以包含孔或套管孔以螺栓连接到集装箱芯部,螺栓连接在一起,螺栓连接到地板板以及螺栓连接到壁板。拐角支架可以具有集成扭锁(在航运业中常见)母连接件和螺栓孔,以与搁栅、壁和地板板连接。搁栅可以预先钻孔以在安装地板之后容纳水平安装到地板板中的螺丝扣。孔眼将与地板系统中的杆通道对准。在安装地板之后,螺纹杆将延伸穿过通道和螺丝扣孔眼。然后,杆可用于将地板板和搁栅同步在一起,并且可以同步螺丝扣以完成与搁栅的连接。地板搁栅可以具有钻孔的中间孔,以与附加的更多中心杆通道对准。这些通道将仅使用螺纹杆和筒形螺母来使部件同步在一起。搁栅可以具有用于螺丝扣的套筒,以便竖向延伸到壁底部中。顶部金属孔眼将与壁中的底部杆通道对准。螺纹杆将延伸穿过一系列分段的壁段并穿过搁栅螺丝扣的顶部孔眼。然后可以拧紧螺丝扣以将壁固定到搁栅和地板系统。
壁段可以设置并且与竖向通道一起滑动,所述竖向通道通过延伸SIPS板的剪切片并使板在相对侧上凹进而形成。壁板可以一起滑动并包含集成的垫圈以密封在一起。壁板可在顶部和底部中具有预先钻好的杆通道。在安装后,策略性地放置以允许螺纹杆插入通过所有壁板和对准的螺丝扣。螺纹螺母和/或隔离钩的组合将用于将所有壁同步在一起。张紧的螺纹杆可用于允许底部(带有搁栅系统)和顶部(带有屋顶系统)的螺丝扣同步并完成连接。在某些情况下,壁拐角根据应用具有集成连接。例如,与集装箱外板平行的外壁可以在垂直壁端的外侧上延伸。然后,螺纹杆可以延伸穿过平行壁的边缘并且继续穿过垂直壁的壁通道而进入集装箱壁中的固定网。然后,壁板系统可以固定在一起并固定到集装箱芯部。
屋顶板可以使用类似的螺纹杆、固定螺母、筒形螺母和螺丝扣系统。在将螺丝扣放置在地板系统上之后,螺丝扣可以安装在壁板的顶部中。螺丝扣底部孔眼可以与壁板系统中的顶部杆通道对准,然后螺纹杆延伸穿过整个壁和下孔眼。然后根据应用将杆用筒形螺母或其它所需的连接件固定。在稍后安装螺丝扣时,通过顶壁杆延伸到屋顶板中固定螺丝扣。随后的螺纹杆可以通过杆通道直接安装在壁和对准孔眼上方。杆由筒形螺母固定,然后将螺丝扣同步以将屋顶系统固定到壁系统。可以提供中间杆通道以进一步固定屋顶板,这取决于总跨度、中间梁要求等。
搁栅、壁板和屋顶板可以用螺纹杆或螺栓固定到集装箱芯部。在一些情况下,使用螺纹杆、固定螺母或钩以及筒形螺母固定垂直于侧壁的板。杆延伸通过安装的壁板并拧入预先焊接并放置在集装箱芯部外板中的螺母中。筒形螺母用于将壁板同步在一起并将壁固定到集装箱。
安全特征
如上所述,当建筑物完工时,联运集装箱可以形成安全舱。安全舱可以具有比建筑物的其它部分更高的结构完整性,其可以承受在自然灾害和暴力情况下可能发生的力。此外,安全舱可以是更安全的区域,其中可以安全地存储贵重物品、药品和其它物品。
虽然联运集装箱可以修改为具有通道,但是可以保持集装箱的结构完整性。外部头顶防风暴门可以策略性地切割并焊接就位。位于单元侧面中的这些外部门允许接近建筑物材料,并且后来成为与完成的建筑平面图协调的通道。如果结构是独立的应用,则在项目结束时关闭并覆盖集装箱端部的原始旋转门,以保持集装箱的芯部强度。原始的旋转门可以保持打开以用于多个集装箱应用。
在全世界的模块化或非模块化的远程结构的某些情况下,安全性是一个问题。在医院和诊所的情况下,由于有价值的设备和受控制的药品,因此可能会出现额外的安全问题。在远程舱室的情况下,有价值的家具通常被入侵者或野生动物破坏或偷走。建筑物保留了方便的可锁定头顶防风暴门,以便在结构无人看管时提供安全的安全舱锁定。
窗户和门中的玻璃可以是层压的以防止在直接撞击的情况下破裂并且减少危险的碎片。通过有板系统的可移动接头和统一强度可以提供对地震和强风的极大保护。外壁的结构完整性和专有的集成紧固系统可以提供增强的保护。包封壁和中心芯部在多个位置中牢固地固定到地面,并且任何灾难性事件必须将壁完全撕开以损害外壳。
联运集装箱的结构完整性可以提供建筑物的最高保护水平。联运集装箱可以是一种极其坚固的结构,已经在地球上最恶劣的环境中对所述结构进行了时间测试。单层单元可以使中心芯部至少每隔10英尺与行业标准扭锁连接。可以保持桩地基系统直到连接剪切。在联运集装箱是ISO级集装箱的示例中,联运集装箱符合安全集装箱公约定期认证的一套严格标准。这些标准使运输集装箱成为强大的保护堡垒。这些标准应该保护居住者经受持续的4级飓风,这种飓风将大多数框架结构分开。可能的是人可以在5级飓风中在安全舱内得以幸存。龙卷风可能是地球上最具破坏性的风事件。通过美国龙卷风带的破坏对任何模块化家庭或拖车而言都是毁灭性的。一般而言,在F2级龙卷风之后通常仅仅留下混凝土板和一些碎片。建筑物可以构造成使得5岁身高的儿童能够在他们独处而且听到龙卷风警告时到达安全门并锁定安全门。如果所有外部结构都被吹走,则集装箱芯部仍然可以保护他们并保持牢固。
刚性和脆性结构在地震期间是脆弱的。通过集成连接系统接缝在一起而作为板的外部SIPS壁可以允许一些弯曲和挠曲。它们的垫圈接缝允许大量的弯曲而同时又不会造成明显的损坏或完整性损失。在地震破坏了外壁的较不可能发生的情况下,集装箱的安全舱保持基本上坚不可摧。
外壳可以由实心材料制成,并且通常可以具有不可燃的外部饰面,例如金属屋顶和水泥壁板,除非定制订单要求替代方案。在建筑物的构造中可以使用可以耐久并且提供可燃性的高水平安全性的外部装饰材料。在外壁受损的情况下,集装箱芯部可以为家具提供一些额外的保护。
在世界的许多地区,有组织的公共保护可能是有限的,无辜和无助者因无谓的暴力受到伤害。这里描述的建筑物提供了家庭可以锁定住宅、医疗人员可以锁定诊所的安全性,或者如果我们学校中的一所在面对这种威胁时有机会锁定其门,则可能会挽救一些教师和孩子。
电源管理系统
建筑物可以包括离网能量管理系统。这种系统可以包括太阳能和LED照明。例如,太阳能可以具有持久的电力管理、存储和多电压传播,并且LED照明可以消散热量积聚以维持估计的延长的生命周期。
此外,建筑物可以预先布线以用于建立的基础设施的外部设施连接。所述建筑物可以具有用于针对当前或未来基础设施的永久性设施连接的接线柱。在这种情况下,一些人道主义单元被送往欠发达地区,其中,基础设施发展的可能性很小,可以考虑外部住宿的替代成品包装以允许潜在的突发事件,如偶尔的补充发电机功率。
在一些示例中,太阳能电池板可以预先紧固到屋顶板。装配工可以选择在屋顶的对于发电来说最有生产力的任何侧设置太阳能电池板。连接件中的至少一些可以是专用的快速连接件。电源管理和存储装置可以是机柜,以为了安全和方便。逆变器可以允许几个120伏的插座,其预布线并位于核心集装箱中,因此组装者不需要高压布线。
在一些示例中,中央集装箱芯部可以具有完整的逆变120伏布线,其包括厨房和浴室中的一些GFCI插座以及公共区域中法律上要求的壁插座。安装成用于厨房、浴室和集装箱芯部中的其它区域的至少一些照明设备可以是24伏LED。外围房间也可以具有24伏照明设备,其具有在主集装箱中布线的开关以及在特定位置中的开关引线,以便在安装屋顶板时进行未来连接。装配工要去完成的布线连接件可以是24伏的,并且可以是专用的快速连接器,以为了安全、简单、耐用和重复使用。至少一些单元可以使用新设计的照明设备,所述照明设备使用小型LED,所述小型LED在齐平的圆形灯具中间隔开以在最小热量下产生最大的光。新型灯具用透镜放大每个小型LED,管理功耗以用于均匀发光,并保持冷却以维持估计20年以上的寿命。至少一些单元可以遵循中央芯部中的几个预布线逆变插头和外围24伏照明设备的这种基本概要。
当建筑物安装在美国、欧洲和其它发达国家时,可以包括额外的电气特征和元件,以满足国际建筑规范批准的要求。外围房间中需要额外的120伏插座。布线的踢脚板可以允许每个房间中有足够的插座以满足规范批准。在布线的踢脚板安装在每个房间中之前,布线的踢脚板可以是12英寸×1.5英寸的复合板,其具有在浅盒中的安装的插座。基板可以针对每个房间进行特定预切割,然后使得适当的插座间隔开并与盖板完全接线。基板可以自身反向折叠并在运输过程中包装,然后在安装过程中夹紧到位。这可能需要几个120伏的快速连接件。可以安装母连接件并将防水件插入集装箱的侧面中,其中未来的布线的踢脚板可以终止于所述侧面。可重复使用的连接器可以便于在每个房间的周边进行简单的夹入式安装。
在一些示例中,建筑物包括壁、可从壁选择性地移除的踢脚板、在踢脚板中形成的预折部、嵌入踢脚板中并穿过预折部的导线以及结合到踢脚板中并与导线连通的电插座。连接器可以附接到壁,并且踢脚板可以通过连接器可拆卸地连接到壁。在某些情况下,连接器是夹子。结合到板中的板电连接器可以与导线连通,并且壁电连接器可以结合到壁中。当壁电连接器和板电连接器附接时,壁电连接器和板电连接器可以形成电连接。在建筑物包括太阳能电池板的那些示例中,太阳能电池板可以与壁电连接器电接触。
踢脚板可以由任何适当的材料制成,其足够厚以容纳经认可的出线盒并且足够弹性以满足布线保护的规范要求。一些材料可能需要导线通道中的导管。导线可以在可能需要或可能不需要导管外壳的布线通道内延伸。可以用完成的盖板完全组装插座,以避免由非熟练劳动力进行任何所需的技术交互。插座可竖向或水平安装并且可放置在国际建筑规范或当地市政规范要求下的离地板的任何高度。
导线可终止于容纳位于最远离连接件的端部的插座的盒中。导线可以通过经认可的电源箱连接到主建筑物。在某些情况下,与主建筑物的连接件可以是若干经过批准的可重复使用的快速连接器之一。
踢脚板可以是完全布线的,然后反向折叠到其自身上,以在运输期间最小化空间要求。导线可以从连接端缩回几英寸以适应折叠过程。在展开踢脚板并将其放置在现场之后,然后将松弛的线拉动到位并连接在集成的连接盒中。踢脚板可以通过集成的可重复使用的插头连接器或紧固件从完成侧旋拧通过基板而安装到壁。
水管理系统
在一些示例中,建筑物包括水管理系统。这种系统可以包括从降雨中收集水。水槽集水可以包括多个水箱、有格栅的水槽防护和分配、碎片收集、屋顶清洗分流系统、用于储存的下水箱、水位检查和补充水通道、用于安全和重力流动的上水池以及净化系统。此外,化粪池系统可以包括箱、排水区和补充基床(bedding)。箱中的至少一些在运输期间嵌套在一起以最小化存储区域需求。此外,建筑物可以包括无水或低流量卫生器具,并且在可用的电器和家具中具有最高效率。
排水沟可以与栅格集成,所述栅格防止碎屑进入排水沟。在一个示例中,680平方英尺的屋顶可以针对每英寸降雨收集大约400加仑的水。在将水转移到收集水箱之前,屋顶清洗系统自动允许几加仑的水初始清洗屋顶。具有栅格的排水沟、多水箱水收集系统允许碎屑清除、淤泥管理和过滤器清洁。
可以使用多个水箱。一个可以是掩埋式水箱,另一个水箱可以是安装在屋顶的水箱,其为了方便、高效和增加的灵活性而提供。在一个示例中,每个水箱可以是大约750加仑并且可以通过安装在顶部的入口盖来覆盖和进入。从近4英寸的降雨中可以捕获和储存总共1500加仑。地面水箱可以挖入地面3-4英尺,并有安全的入口门以达到地平面以上。地面水箱允许防冻、地面检查和在干旱季节进行地面补水。
屋顶水箱可以放置在集装箱的顶部上,然后用上部屋顶覆盖。入口板可以在水箱附近结合到后壁中。上水箱可以包封在建筑物外壳内,所述建筑物外壳可以保护它免受损坏,有助于防止冻结,在夏季期间加热水并提供重力供给压力。
上水箱可以具有由从太阳能电池阵列馈电的DC泵填充的能力。同一个泵可以通过手动分流阀对整个水系统加压。备用脚踏泵可以集成到壁板中,用于替代地填充上水箱。上水箱用于至少一些灰水需求和淋浴。
水净化可以限于饮用水以最小化对系统的维护要求,但是在一些情况下,整个系统可以包括水净化机构。这可以通过位于厨房水槽下方的简单2级滤筒系统来实现。替代水龙头可以从净化系统供给到水槽中以用于饮用和其它烹饪用途。净化整个上水箱可能是一种选择。
化粪池系统可以使用具有与水箱相同的基本形状的箱以便于嵌套。这种箱可以由不同的材料制成,并且可以具有较高的进入管以允许较深的埋藏。化粪池系统具有小的三管排水区,所述小的三管排水区可以连接到化粪池并用手挖。浴缸/淋浴间可以在运输过程中装有排水砾石袋,其可以是补充颗粒状天然材料的第一级基床。
温度控制
在一些情况下,建筑物包括温度控制选项。在包括保温板的那些示例中,建筑物的内部可以与建筑物的周围外部环境隔离开。因此,建筑物内的温度可能涉及较少的能量以维持居住者所需的温度。在建筑物可以接近电网的示例中,可以使用在中央集装箱中的天花板上方具有管道的壁装式单元。
在其它情况下,例如建筑物离网的那些情况,可以使用燃木炉灶。这种炉子可以被提供在指定位置的适当的预先安装的可燃屏障,并且被提供具有在指定的屋顶板中的快速检修孔的排气管。
完成的建筑物
虽然已经以具体尺寸描述了上述示例,但是建筑物可以包括任何适当的尺寸。例如,可扩展壁系统包括灵活性并允许多个尺寸变化和针对多个单元的应用。在一个示例中,单层单元的范围从大约270平方英尺的初始单元开始。20英尺的单元可以扩展到640平方英尺,30英尺单元可以扩展到950平方英尺,以及40英尺单层扩展到1280平方英尺。在其它示例中,可以连接多个单层单元以用于额外的英尺长度和/或额外的空间的无限占地面积以供应设备和家具。其它示例可以包括多层,其中核心集装箱和可扩展结构堆叠在彼此之上。
在建筑物的一些具体示例中包括用于校舍、宿舍或医院的40英尺1280平方英尺的建筑物;20英尺的小屋,其具有工匠、法国乡村与现代式外观;多个相互连接的20英尺集装箱,其具有用于家庭和诊所应用的较大的占地面积和/或家具包装;单层构造的组合40英尺/20英尺建筑物;多个外观主题和构造的组合40英尺/20英尺多层住宅;用于公寓和多户住宅应用的一个或多个尺寸集装箱的多层构造;用于团体住宿、宿舍、营房等的多个40英尺单层组合;其它应用;或其组合。
在一些情况下,建筑物可以包括多个单元结构,这些单元结构可被锁定在一起但不使用用于板的可用包装空间中的至少一些。在这些示例中,附加集装箱中的一些包装室可以保留用于SIPS板,其可以增加最终平面图中的英尺长度,其中包装区域的其余部分专用于设备和家具。增加第二个单元可以提供更多可用空间,这是因为独立单元需要每一平方英寸的空间来提供完整结构所需的元件。多单元实施例可用于获得对偏远地区的额外供应,特别是对于桌子、书籍和其它设备特别有用的远程学校,特别是对于没有设备和家具可用的人道主义项目。此外,多单元实施例对于医疗诊所可以是有用的,其中,额外的空间可用于设备、床、仪器、药品等。此外,额外的空间可用于需要诸如床、桌子、椅子、木柴炉或其它设备之类的物品的远程舱室。

Claims (17)

1.一种用于构造建筑物的套件,其包括:
联运集装箱,所述联运集装箱包括:
四个外壁,其形成所述联运集装箱的周边;
底板,其连接到所述四个外壁中的每一个;
顶板,其连接到所述四个外壁中的每一个;和
其中,所述四个外壁、所述底板和所述顶板共同限定了所述
联运集装箱的内部容积;
多个结构建筑物部件,其设置在所述内部容积内;
其中,当利用所述结构建筑物部件构造所述建筑物时,所述联运集装箱的所述四个外壁中的至少一个被改装用作所述建筑物的内壁。
2.根据权利要求1所述的套件,其中,所述结构建筑物部件包括构造所述建筑物所需的所有结构构件。
3.根据权利要求1所述的套件,其中,所述结构建筑物部件包括可拆卸壁,所述可拆卸壁在构造所述建筑物时形成外部建筑物壁。
4.根据权利要求1所述的套件,其中,所述多个结构建筑物部件包括至少一个地基桩。
5.根据权利要求1所述的套件,其中,所述多个结构建筑物部件包括可调节桩地基系统。
6.根据权利要求1所述的套件,其还包括预布线的踢脚板。
7.一种包装的联运集装箱,其包括:
四个外壁,其形成所述联运集装箱的周边;
底板,其连接到所述四个外壁中的每一个;
顶板,其连接到所述四个外壁中的每一个;
所述四个外壁、所述底板和所述顶板共同形成所述联运集装箱的内部容积;
构造所述建筑物所需的所有结构元件,其设置在所述内部空间内;
其中,当利用所述结构元件构造所述建筑物时,所述四个外壁中的至少一个被改装用作所述建筑物的内壁。
8.根据权利要求7所述的包装的运输集装箱,其中,构造所述建筑物所需的所有工具都设置在所述内部容积内。
9.根据权利要求7所述的包装的运输集装箱,其中,当构造所述建筑物时,所述外壁中的至少一个被改装用作所述建筑物的内壁。
10.根据权利要求7所述的包装的运输集装箱,其中,所述联运集装箱被改装用作所述建筑物的一部分。
11.根据权利要求7所述的包装的运输集装箱,其中,所述联运集装箱形成所述建筑物的多个房间中的一个。
12.根据权利要求7所述的包装的运输集装箱,其中,所述联运集装箱形成安全舱,所述安全舱具有比所述建筑物中的其它房间更大的用以承受自然力的稳定性的特性。
13.一种踢脚板,其包括:
踢脚板材料;
预折部,其形成在所述踢脚板材料中;
导线,其嵌入所述踢脚板材料中并穿过所述预折部;和
电插座,其结合到所述踢脚板材料中并与所述导线连通。
14.根据权利要求13所述的踢脚板,其中,所述踢脚板材料包括卡扣连接的第一部分。
15.根据权利要求14所述的踢脚板,其中,所述卡扣连接的第二部分结合到壁中,并且所述踢脚板材料构造成当所述卡扣连接的所述第一部分固定到所述卡扣连接的所述第二部分时卡扣到所述壁中。
16.根据权利要求15所述的踢脚板,其还包括与所述导线连通的第一电连接器。
17.根据权利要求16所述的踢脚板,其中,所述第一电连接器构造成连接到结合到所述壁中的第二电连接器。
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